高三化學（第01期）好題速遞分項解析匯編 專題22 元素的性質、物質的檢驗實驗（含解析）

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專題22 元素的性質、物質的檢驗實驗1.【2016屆湖南六校聯(lián)考】（14分）某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行實驗（圖中a、b、c）表示止水夾。請按要求填空：（可供選擇的試劑有：Cu片，MnO2粉末，濃硝酸，稀硝酸，濃硫酸，濃鹽酸，氫氧化鈉溶液，酚酞）（1）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl2并進行相關的性質實驗。若在丙中加入適量水，即可制得氯水。將所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中，觀察到溶液褪色，甲同學給出的結論是氯水溶于水生成了酸，將NaOH中和后溶液褪色。A寫出制取氯氣的化學方程式： 。B乙同學認為甲同學的結論不正確，他認為褪色的原因可能是 。C如何驗證甲、乙兩同學的結論（寫出所加試劑?，F(xiàn)象，結論）： 。（2）B、D、E裝置相連后，可制得NO2并進行有關實驗。B中發(fā)生反應的化學方程式為_。欲用D裝置驗證NO2與水的反應，其操作步驟為：先關閉止水夾 ，再打開止水夾 ，使燒杯中的水進入試管丁的操作是_。試管丁中的NO2與水充分反應，若向試管內緩緩通入一定量的O2，最終試管全部充滿水，則所得溶液中的溶質的物質的量濃度是 （氣體按標準狀況計算，結果保留二位有效數(shù)字）。【答案】（共14分，除標注外，每空2分）（1）AMnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O；B氯氣與水反應生成了漂白性的物質，將溶液漂白；C向褪色后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液變紅，則甲正確，若溶液不變紅，則乙正確；（2）Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；a、b(1分) ； c（1分）；雙手緊握（或微熱）試管丁使試管中氣體逸出，NO2與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流入試管??；0. 045mol/L?！窘馕觥靠键c：考查氣體的制備方法、化學實驗方案的設計及評價、物質的量濃度的有關計算的知識。2【2016屆黔東南州模擬】(15分)二氧化硫是硫的重要化合物，在生產、生活中有廣泛應用，是大氣主要污染物之一，具有一定的還原性，探究SO2氣體還原Fe3+、I2，可以使用的藥品和裝置如圖所示：（1）寫出由銅和濃硫酸制取SO2的化學方程式_。（2）裝置A中的現(xiàn)象是_。若要從A中的FeCl3溶液中提取晶體，必須進行的實驗操作步驟：蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、自然干燥，在過濾操作中有用到的玻璃儀器有_(填編號)。A酒精燈B燒瓶C漏斗D燒杯E玻璃棒 F坩堝（3）根據以上現(xiàn)象，該小組同學認為SO2與FeCl3發(fā)生氧化還原反應。寫出SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式_；請設計實驗方案檢驗有Fe2+生成_；（4）B中藍色溶液褪色，表明I-的還原性比SO2_(填“強”或“弱”)。（5）若C中所得溶液只有一種溶質且pH7，則溶液中各離子濃度大小順序為_。（6）工業(yè)上通過煅燒黃鐵礦產生SO2來進一步得到硫酸，已知煅燒1gFeS2產生7.1kJ熱量，寫出煅燒FeS2的熱化學反應方程式_?！敬鸢浮?15分)（1）Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2+2H2O(2分，無加熱扣1分)；（2）溶液由黃色變?yōu)闇\綠色(2分)； A、B、F(2分) （3）2Fe3+SO2+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+(2分) 取少量A中反應后的溶液于試管中，滴入23滴K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成。(2分)（4）弱(1分)（5）c(Na+)c(SO32)c(OH)c(HSO3)c(H+) (2分)（6）4FeS2(s)11O2(g) = 2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408 kJ/mo(2分)【解析】考點：考查氧化還原反應的實驗，涉及濃硫酸的性質、二氧化硫的檢驗方法等。3(14分)【2016屆葫蘆島一?！磕承〗M同學欲探究NH3催化氧化反應，按下圖裝置進行實驗。A、B裝置可選藥品：濃氨水、H2O2、蒸餾水、NaOH固體、MnO2（1）NH3催化氧化的化學方程式是_；（2）裝置B中產生氣體的原因有(結合化學用語解釋)_；（3）甲乙兩同學分別按上述裝置進行實驗。一段時間后，裝置G中溶液都變成藍色。甲觀察到裝置F中有紅棕色氣體，生成紅棕色氣體的化學方程式是_；乙觀察到裝置F中只有白煙生成，白煙的成分是(寫化學式)_；用離子方程式解釋裝置G中溶液變成藍色的原因：_；（4）為幫助乙實現(xiàn)在裝置F中也觀察到紅棕色氣體，可在原實驗的基礎上進行改進。甲認為可調節(jié)K1和K2控制A、B裝置中的產氣量，應(填“增加”或“減少”)_裝置A中的產氣量，或(填“增加”或“減少”)_裝置B中的產氣量。乙認為可在裝置E、F間增加一個裝置，該裝置可以是(填序號)_。【答案】(14分)（1）4NH3+5O2 4NO+ 6H2O（2）在氨水中存在平衡：NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH，加入NaOH固體，OH濃度增加，平衡向左移動；NaOH固體溶于水放出大量熱，均有利于NH3逸出 （3）2NO+O2=2NO2 ；NH4NO3；3Cu+ 8H+2NO3=3Cu2+ +2NO+4H2O（4）增加；減少；abc【解析】試題分析：（1）氨的催化氧化反應，氨氣中-3價的氮被氧氣氧化成顯+2價的一氧化氮，化學反應方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O24NO+6H2O；考點：考查了氨氣的催化氧化的相關知識。4 (15分)【2016屆濟南一?！縆3Fe(C2O4)33H2O三草酸合鐵()酸鉀晶體是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料，也是一些有機反應很好的催化劑。下圖是在實驗室制備K3Fe(C2O4)33H2O的流程：回答下列問題：（1）步驟I中加入稀硫酸的目的是_。步驟II中發(fā)生的主要化學反應為一可逆過程，其離子方程式為_。常溫下，該反應的平衡常數(shù)K=_已知常溫下：Ka1(H2C2O4)=5.610-2、Ka2(H2C2O4)=5410-5、Ksp(FeC2O4)=2110-7。（2）下列試劑均可將FeC2O4氧化為K3Fe(C2O4)3，最適宜作為“試劑a”的是_(填序號)a氯水b酸性KMnO4溶液c H2O2溶液d稀硝酸（3）使用托盤天平稱量制得的K3Fe(C2O4)33H2O的質量。天平平衡時，右盤內砝碼的總質量為20 g游碼示數(shù)如圖所示，則制得晶體的質量為_g，該實驗中K3Fe(C2O4)33H2O的產率為_。(已知： K3Fe(C2O4)33H2O的相對分子質量為491，F(xiàn)eSO47H2O的相對分子質量為278)（4）某研究小組將K3Fe(C2O4)3在一定條件下加熱分解后，利用下圖所示裝置(可重復使用)確認所得含碳元素的氣體產物為CO和CO2。按氣流從左到右的方向，裝置的連接順序為_(填裝置序號) ；確認氣體產物中含CO的現(xiàn)象為_。【答案】(15分) （1）抑制Fe2+水解；Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+；144；（2）c；（3）219；446%；（4）DCDBAD；A中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁；【解析】試題分析：（1） 步驟中：亞鐵離子在水溶液中水解：Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+，溶解的過程中要加入幾滴稀硫酸，目的是抑制Fe2+水解；在步驟I制備的溶液中加入25mL飽和H2C2O4溶液，攪拌并加熱煮沸，晶體顆粒長大形成黃色FeC2O42H2O沉淀，離子方程式為Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+；Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+的平衡常數(shù)K=，根據H2C2O4H+ + HC2O4-，HC2O4-H+ + C2O42-，K1=，K2=。根據的溶解平衡方程式：FeC2O4 Fe2+ C2O42-，Ksp(FeC2O4)=c(Fe2+)c (C2O42-)，可知，K=144； 考點：考查了物質制備的工藝流程、物質檢驗的實驗方案的設計的相關知識。5.（14分）【2016屆蕪湖、馬鞍山一模】亞硝酸和亞硝酸鹽在生產、醫(yī)藥等領域有著廣泛應用。（1）某?；瘜W興趣小組利用下圖所示儀器（夾持裝置已省略）及藥品，探究硫酸與亞硝酸鈉反應生成氣體的成分。已知NO2和NO液化溫度分別為21和-152。反應前通入氮氣的目的是 ；儀器的連接順序（按左右連接）為A B；在關閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中產生紅棕色氣體。確認A中產生的氣體含有NO，依據的現(xiàn)象是 ；裝置A中反應的化學方程式為 ；如果沒有裝置C，對實驗結論造成的影響是 。（2）將AgNO2和AgCl的飽和溶液等體積混合后，加入足量的硝酸銀溶液，生成的沉淀n(AgNO2) n(AgCl) (填“大于”“小于”或“等于”)?！驹摐囟认?，Ksp(AgNO2)2108 ； Ksp(AgCl)181010】（3）設計實驗證明HNO2是弱酸 ；【答案】（1）排盡裝置內的空氣，防止可能產生的NO被氧化成NO2，造成對A中反應產物檢驗的干擾；C；E；D； 裝置D中通入氧氣后會出現(xiàn)紅棕色氣體；2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO+NO2+H2O；水蒸氣會與NO2反應產生NO，造成對NO的來源認識不清；（2）大于；（3）測NaNO2溶液的pH，或測0.1mol/LHNO2溶液的pH等?！窘馕觥浚?）證明HNO2是弱酸的方法有測NaNO2溶液的pH，或測0.1mol/LHNO2溶液的pH等，故答案為：測NaNO2溶液的pH，或測0.1mol/LHNO2溶液的pH等?？键c：考查了實驗方案設計、物質的檢驗、難溶電解質的溶解平衡的相關知識。6. 【2016屆石家莊二?！浚?3分）硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2是分析化學中的重要試劑。 查閱資料隔絕空氣加熱至500時硫酸亞鐵銨能完全分解，分解產物中含有鐵氧化物、 硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。 實驗探究某化學小組選用下圖所示部分裝置進行實驗（夾持裝置略）實驗I 驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，并探究殘留固體成分。 （1）所選用裝置的正確連接順序為_（填裝置的字母序號）。 （2）證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為_。 （3）證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為_。 （4）A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末，設計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3，而不含F(xiàn)eO或Fe3O4： _。實驗 乙同學為探究分解產物中的硫氧化物，連接裝置A-E-F-B進行實驗。 （5）實驗過程中觀察到：E中沒有明顯現(xiàn)象，F(xiàn)中溶液褪色，據此得出的結論是_。（6）B的作用是_ 。（7）實驗證明(NH4)2Fe(SO4)2受熱分解除上述產物外，還有N2生成，寫出A中反應的化學方程式_ ?！敬鸢浮浚?）ACBD（2分）（2）C中無水硫酸銅變藍（2分） （3）D中溶液變?yōu)榧t色（2分）（4）取少量A中殘留固體，加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe2O3，而不含F(xiàn)eO或Fe3O4。（2分,其他合理答案也可給分。）（5）分解產物中有SO2，沒有SO3（2分）（6）吸收SO2，防止污染（1分）（7）2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2+2NH3+N2+5H2O（2分,加熱符號、氣體符號不寫不扣分。）【解析】考點：考查無機實驗7【2016屆遵義二次聯(lián)考】(14分)某研究性學習小組對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗：操作過程實驗現(xiàn)象將干燥純凈的CO2緩緩通過放有鈉的已排盡空氣的干燥玻璃管中，加熱鈉燃燒，火焰為黃色反應后冷卻管壁附有黑色顆粒和白色物質（1）該小組同學對管壁的白色物質的成分進行討論并提出假設：.白色物質可能是Na2O；.白色物質可能是Na2CO3；.白色物質還可能是_(2）為確定該白色物質的成分，該小組進行了如下實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加過量的CaC12溶液出現(xiàn)白色沉淀出現(xiàn)白色沉淀靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象通過對上述實驗的分析，你認為上述三個假設中，_成立。則鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_。丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉，你認為是否合理并說出理由_。（3）丁同學稱取Na2O樣品mg(假設只含有Na2O2雜質)，請你與他合作從下面選用合適的儀器和試劑，設計一種可選用的實驗儀器組合，填寫下表以完成樣品中Na2O含量的測定。可選用的試劑：A濃硫酸 B水 C鹽酸標準溶液 DNaOH 標準溶液 e酚酞 f堿石灰 g.稀鹽酸實驗過程中發(fā)生反應的化學方程式實驗所需儀器(用字母表示)實驗所需試劑(用字表示)實驗需直接測定的有關物理量(用文字說明) （4）某學生設計了以下實驗方案來測定該試樣中Na2O的質量分數(shù)，其操作流程和實驗數(shù)據如下：該Na2O產品中Na2O的質量分數(shù)為_?！敬鸢浮浚?）Na2O和Na2CO3混合物（2分）(2）11(2分）4Na+3CO22Na2CO3+C(2分）不正確，無氫元素。(2分）（3）(以下三種方法任選一種，其他合理方法亦可，4分）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOHA、Db反應前錐形瓶、樣品和水的總質量反應后錐形瓶和溶液的總質量2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOHG、Cb量筒中收集到的氣體的體積2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，Na2O+H2O=2NaOH， NaOH+HCl=NaCl+H2OD、Hb、c、e中和錐形瓶中樣品與水反應后所得溶液使用的鹽酸標準溶液的體積（4）80%(2分）【解析】考點：重點考查了氧化鈉，碳酸鈉的性質以及相關反應。8【2016屆贛州一?！浚?5分）某興趣小組設計SO2實驗方案做以下化學實驗。.實驗方案一（1）將SO2通入水中形成“SO2 飽和H2SO3溶液”體系，此體系中存在多個含硫元素的平衡，分別用平衡方程式表示為_。（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑我國國家標準（GB27602014）規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量0.25g/L。利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒（液體為無色）中的SO2或H2SO3。設計如下實驗：1滴品紅溶液1滴飽和亞硫酸溶液3mL干白葡萄酒3mL品紅溶液3mL飽和亞硫酸溶液1滴品紅溶液紅色不褪去紅色不褪去紅色褪去實驗結論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因為：_。.實驗方案二.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。70%的硫酸含酚酞的NaOH溶液 彈簧夾1 彈簧夾2含淀粉的碘水Na2SO3NaOH溶液XNa2O2F E A B C D（1）裝置B中試劑X是_，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是_。（2）關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的方法是_。（3）關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，能說明I還原性弱于SO2的現(xiàn)象為_；發(fā)生反應的離子方程式是_。水ASO2O2MN硫酸質子交換膜稀硫酸稀硫酸.實驗方案三用電化學法模擬工業(yè)處理S02。將硫酸工業(yè)尾氣中的S02通入右圖裝置（電極均為惰性材料）進行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電能：（1）M極發(fā)生的電極反應式為_。(2 ) )若使該裝置的電流強度達到20A，理論上每分鐘應向負極通入標準狀況下氣體的體積為 L（已知：1個e所帶電量為1.610-19C）?！敬鸢浮浚?）SO2（g）SO2 （aq）；SO2H2O H2SO3；H2SO3 H + HSO3；HSO3H+ + SO32（三個中任寫對一個給1分，寫對兩個以上給2分）（2）干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少 （1）濃硫酸 吸收未反應的SO2，防止污染空氣 （2）將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復燃 （3）E中溶液藍色褪去 SO2I22H2O2ISO424H （1）SO2 + 2H2O - 2e - = SO42- + 4H+ （2）0. 014 【解析】考點：物質性質的探究，原電池原理9【2016屆龍巖一?！浚?4分）FeCl2是一種常用的還原劑。有關數(shù)據如下：C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2FeCl3FeCl2溶解性不溶于水，易溶于苯不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水。熔點/-4553沸點/132173實驗室可以用多種方法來制備無水FeCl2?；卮鹣铝袉栴}：I按右圖裝置用H2還原無水FeCl3制取。（1）裝置C的作用是 ；E中盛放的試劑是 ；D中反應的化學方程式為 。（2）溫度控制不當，產品中含單質鐵。檢驗產品中是否含鐵的方案是 。II按右下圖裝置，在三頸燒瓶中放入162.5g無水氯化鐵和225g氯苯，控制反應溫度在128139加熱3h，反應接近100%。冷卻，分離提純得到粗產品。反應如下：2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl（3）該制取反應中，作還原劑的是 。（4）反應溫度接近或超過C6H5Cl的沸點，但實驗過程中C6H5Cl并不會大量損失。原因是 。（5）冷卻實驗裝置，將三頸瓶內物質經過過濾、洗滌，干燥后，將得到粗產品。洗滌所用的試劑可以是 ；回收濾液中C6H5Cl的方案是 。（6）僅通過燒杯中的現(xiàn)象變化就可以監(jiān)控氯化鐵的轉化率。若要監(jiān)控氯化鐵轉化率達到或超過90%，則燒杯中加入的試劑可以是 ?！敬鸢浮浚?）干燥氫氣 堿石灰 H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl （2）取樣，加入鹽酸中，觀察是否有氣泡產生 （3）C6H5Cl （4）實驗使用了冷凝回流裝置 （5）苯 蒸餾濾液，并收集132餾分 （6）滴有酚酞且含18g NaOH的溶液 【解析】考點：實驗方案的設計，物質的分離10【2016屆湖北七市（州）3月調研】（15分）某化學興趣小組設計如下實驗方案。將濃硫酸與銅片反應制備SO2并進行相關實驗探究，實驗裝置如下圖所示：請回答下列問題：（1）裝置B的作用是_。（2）設計裝置C的目的是驗證SO2的_性，裝置C中發(fā)生反應的離子方程式是 。裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是_。（3）向NaHSO3溶液中加入NaCl0溶液時，反應有三種可能的情況：IHSO3-與ClO -恰好反應 NaClO不足 NaClO過量甲同學分別取上述混合溶液于試管中，通過下列實驗確定該反應屬于哪一種情況，請完成下表：（已知酸性：H2SO3H2CO3HClO）（4）請設計簡單實驗證明：室溫下HS03-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb，的相對大小： 【答案】26（1）防倒吸（或安全瓶） （2）還原 溶液由紅色變?yōu)闊o色 （3）溶液變?yōu)樗{色 溴水褪色 I或 （4）常溫下，用pH試紙（或pH計）測定NaHS03溶液的pH，若pHKb ； 若pH7，則KaKb （其它合理答案也可給分）【解析】考點：考查二氧化硫的制取和性質實驗